RU2487896C1 - Method for addition polymerisation of norbornene - Google Patents
Method for addition polymerisation of norbornene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487896C1 RU2487896C1 RU2012109090/04A RU2012109090A RU2487896C1 RU 2487896 C1 RU2487896 C1 RU 2487896C1 RU 2012109090/04 A RU2012109090/04 A RU 2012109090/04A RU 2012109090 A RU2012109090 A RU 2012109090A RU 2487896 C1 RU2487896 C1 RU 2487896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- norbornene
- nickel
- meoh
- tri
- components
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области аддитивной полимеризации норборнена, НБ, (бицикло[2.2.1]гептен-2). Аддитивная полимеризация протекает с раскрытием двойной связи и приводит к полимерам, содержащим неизмененные циклические структуры в основной цепи. Такие полимеры характеризуются хорошей термической и химической стабильностью, аморфностью, высокой прозрачностью в ИК, видимой и УФ областях, низким показателем преломления, узкой температурой разложения, изотропией диэлектрических свойств. Это делает их перспективными для производства покрытий в электронике, телекоммуникационных материалов, оптических линз, субстратов для пластических дисплеев, фоторезисторов для производства чипов и дисплеев, диэлектриков для полупроводников.The present invention relates to the field of additive polymerization of norbornene, NB, (bicyclo [2.2.1] hepten-2). Additive polymerization proceeds with the opening of a double bond and leads to polymers containing unchanged cyclic structures in the main chain. Such polymers are characterized by good thermal and chemical stability, amorphous properties, high transparency in the IR, visible and UV regions, low refractive index, narrow decomposition temperature, and isotropy of dielectric properties. This makes them promising for the production of coatings in electronics, telecommunications materials, optical lenses, substrates for plastic displays, photoresistors for the production of chips and displays, dielectrics for semiconductors.
В литературе известны способы аддитивной полимеризации норборнена (НБ): (1) под действием однокомпонентных никелевых катализаторов, представленных катионными комплексами с объемными противоионами /US 6103920 C07F 15/04; C08F 10/00; C08F 10/02 2000, US 5468819 C08F 210/14, C08F 236/20, C08F 32/00, 1995 г./; (2) нейтральных комплексов никеля (II) в сочетании с метилалюминоксаном (МАО), комбинацией триэтилалюминия (AlEt3) и трис(пентафторфенил)бората (В(C6F5)3) /US 7247687 B01J 31/00, C07F 15/02, C08F 4/06 2007 г./, комбинацией триизобутилалюминия и В(C6F5)3 /US 5629398 C08F 232/00, C08F 32/00, C08F 4/54 1997 г./; (3) комплексов никеля (0) в сочетании с комбинацией AlEt3 и В(C6F5)3 / Y.Jang, H.-K. Sung, Lee S., С. Вае, Polymer 46 (2005) C.11301-11310/; (4) комплексов никеля (0) в сочетании с эфиратом трифторида бора, в том числе модифицированные водой в качечтве протонодонорного соединения /G. Myagmarsuren, O-Yong Jeong, Son-Ki Ihm, Appl. Catal. A: Gen. 255 (2003) С.203-209; P.B.Kraikivskii, V.V.Saraev, V.V.Bocharova, D.A.Matveev, S.K.Petrovskii, M.D.Gotsko, Catalysis Communications 12 (2011) 634-636; Патент РФ №2414965 B01J 37/00, C07F 15/04, C07F 5/04, C08F 4/06, C08F 32/08, 2011 г./.Methods for the additive polymerization of norbornene (NB) are known in the literature: (1) under the action of single-component nickel catalysts represented by cationic complexes with bulky counterions / US 6103920 C07F 15/04; C08F 10/00; C08F 10/02 2000, US 5468819 C08F 210/14, C08F 236/20, C08F 32/00, 1995 /; (2) neutral nickel (II) complexes in combination with methylaluminoxane (MAO), a combination of triethylaluminum (AlEt 3 ) and tris (pentafluorophenyl) borate (B (C 6 F 5 ) 3 ) / US 7247687 B01J 31/00, C07F 15 / 02, C08F 4/06 2007 /, by a combination of triisobutylaluminum and B (C 6 F 5 ) 3 / US 5629398 C08F 232/00, C08F 32/00, C08F 4/54 1997 /; (3) nickel complexes (0) in combination with a combination of AlEt 3 and B (C 6 F 5 ) 3 / Y. Jang, H.-K. Sung, Lee S., S. Wae, Polymer 46 (2005) C.11301-11310 /; (4) nickel complexes (0) in combination with boron trifluoride etherate, including those modified with water as a proton donor compound / G. Myagmarsuren, O-Yong Jeong, Son-Ki Ihm, Appl. Catal. A: Gen. 255 (2003) S.203-209; PBKraikivskii, VVSaraev, VVBocharova, DAMatveev, SKPetrovskii, MDGotsko, Catalysis Communications 12 (2011) 634-636; RF patent No. 2414965 B01J 37/00, C07F 15/04, C07F 5/04, C08F 4/06, C08F 32/08, 2011 /.
Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности является способ аддитивной полимеризации норборнена путем взаимодействия комлексов никеля (II), в частности бис(ацетилацетонато)никеля (II), Ni(acac)2, алюминийорганического соединения, в частности триэтилалюминия, AlEt3, протонодонорного соединения, в частности, HSbF6, эфирата трифторида бора, BF3·OEt2, циклооктадиена или бутадиена в качестве стабилизирующих компонентов /US 5741869 C08F 32/08, C08F 4/80 1998 г./.The closest known solution to a similar problem in technical essence is the method of additive polymerization of norbornene by the interaction of nickel (II) complexes, in particular bis (acetylacetonato) nickel (II), Ni (acac) 2 , an organoaluminum compound, in particular triethylaluminum, AlEt 3 , a proton donor compound in particular, HSbF 6 , boron trifluoride etherate, BF 3 · OEt 2 , cyclooctadiene or butadiene as stabilizing components / US 5741869 C08F 32/08, C08F 4/80 1998 /.
Недостатком данного решения является использование HSbF6, относительно дорогостоящей кислоты Брэнстеда.The disadvantage of this solution is the use of HSbF 6 , a relatively expensive Bransted acid.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа аддитивной полимеризации норборнена, позволяющего повысить эффективность процесса и удешевить процесс.The objective of the invention is the creation of a method of additive polymerization of norbornene, which allows to increase the efficiency of the process and reduce the cost of the process.
Поставленная задача достигается тем, что в способе аддитивной полимеризации норборнена, НБ, путем взаимодействия комлексов никеля (II), в частности бис(ацетилацетонато)никеля (II) (Ni(acac)2), алюминийорганического соединения, в частности триэтилалюминия (AlEt3,) протонодонорного соединения, эфирата трифторида бора (BF3·OEt2) и стабилизирующих компонентов, отличающемся тем, что в процессе используют в качестве протонодонорных соединений метанол (МеОН), в качестве стабилизирующих компонентов используют соединения трехвалентного фосфора, а именно трифенилфосфин (PPh3), или три-н-бутилфосфин (Р(n-Bu)3), или три-п-толилфосфин (Р(р-Tol)3), или триизопропилфосфин (P(i-Pr)3), процесс проводят в среде органического растворителя, например толуола, при молярном отношении компонентов, НБ:Ni:Р:Al:МеОН:В=2000:1:(0…4):3:10:(50…200), при комнатной температуре.The problem is achieved in that in the method of additive polymerization of norbornene, NB, by the interaction of nickel (II) complexes, in particular bis (acetylacetonato) nickel (II) (Ni (acac) 2 ), an organoaluminum compound, in particular triethylaluminum (AlEt 3 , ) a proton donor compound, boron trifluoride etherate (BF 3 · OEt 2 ) and stabilizing components, characterized in that methanol (MeOH) is used as proton donor compounds, and trivalent phosphorus compounds are used as stabilizing components, namely triphenylphosphine (PPh 3 ), or tri-n-butylphosphine (P (n-Bu) 3 ), or tri-p-tolylphosphine (P (p-Tol) 3 ), or triisopropylphosphine (P (i-Pr) 3 ), the process is carried out in an organic solvent, for example toluene, with a molar ratio of components, NB: Ni: P: Al: MeOH: B = 2000: 1: (0 ... 4): 3: 10: (50 ... 200), at room temperature .
Отличительными признаками настоящего изобретения является использование в составе каталитических систем метанола в качестве протонодонорного соединения и соединений трехвалентного фосфора, в качестве стабилизирующих компонентов.Distinctive features of the present invention is the use in the composition of the catalytic systems of methanol as a proton donor compound and compounds of trivalent phosphorus, as stabilizing components.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Способ заключается во взаимодействии бис(ацетилацетонато)никеля (II), Ni(acac)2, триэтилалюминия, AlEt3, метанола, эфирата трифторида бора, BF3·OEt2, соединений трехвалентного фосфора, PR3, в среде органического растворителя, например толуола. Компоненты смешиваются в следующем порядке: в раствор норборнена в органическом растворителе вводят растворы Ni(acac)2, PR3, AlEt3, метанола в органическом растворителе, затем вводят эфират трифторида бора.The method consists in the interaction of bis (acetylacetonato) nickel (II), Ni (acac) 2 , triethylaluminum, AlEt 3 , methanol, boron trifluoride etherate, BF 3 · OEt 2 , trivalent phosphorus compounds, PR 3 , in an organic solvent, for example toluene . The components are mixed in the following order: solutions of Ni (acac) 2 , PR 3 , AlEt 3 , methanol in an organic solvent are introduced into a solution of norbornene in an organic solvent, then boron trifluoride etherate is introduced.
Норборнен и толуол предварительно обезвоживают и дегазируют кипячением и последующей дистилляцией над натрием в присутствии бензофенона в атмосфере аргона. Характеристическую вязкость полимеров определяли при 25°С, растворитель - 1,2,4-трихлорбензол.Norbornene and toluene are previously dehydrated and degassed by boiling and subsequent distillation over sodium in the presence of benzophenone in an argon atmosphere. The intrinsic viscosity of the polymers was determined at 25 ° C; the solvent was 1,2,4-trichlorobenzene.
Аддитивный характер структуры получаемого полинорборнена подтвержден методами ЯМР и ИК-спектроскопии. В спектре ЯМР 1Н отсутствуют полосы от протонов двойных связей. В ИК-спектре образцов полимеров присутствуют характеристические полосы поглощения: 2946.95, 2867.12, 1474.04, 1452.52, 1363.38, 1294.36, 1257.71, 1220.05, 1145.55, 1108.23, 978.32, 940.01, 890.81, 813.40 и 774.15 см-1. Сильные полосы поглощения в области 1452-1474 см-1 от δН-С-Н деформационных колебаний мостиковых СН2 групп норборненового кольца являются признаком аддитивной 2,3-полимеризации.The additive nature of the structure of the resulting polynorbornene is confirmed by NMR and IR spectroscopy. In the 1 H NMR spectrum, there are no bands from protons of double bonds. The IR spectrum of polymer samples contains characteristic absorption bands: 2946.95, 2867.12, 1474.04, 1452.52, 1363.38, 1294.36, 1257.71, 1220.05, 1145.55, 1108.23, 978.32, 940.01, 890.81, 813.40 and 774.15 cm -1 . Strong absorption bands in the region of 1452-1474 cm -1 from δ Н-С-Н deformation vibrations of bridging СН 2 groups of the norbornene ring are a sign of additive 2,3-polymerization.
Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение.The following examples illustrate the present invention.
ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1
В предварительно вакуумированную и заполненную инертным газом (аргон) 20 мл колбу с магнитной мешалкой загружали раствор норборнена в толуоле (80% мольн.), добавляли расчетное количество растворов Ni(acac)2, трифенилфосфина, триэтилалюминия в толуоле, расчетное количество толуола в качестве органического растворителя, после 1 минуты перемешивания реакционной смеси к ней добавляли раствор метанола. Полимеризацию инициировали введением BF3OEt2. Молярное отношение HB:Ni:P:Al:MeOH:B=2000:1:4:3:10:200, CNi=2,5·10-3 моль/л, температура реакции: 25°С. Общий объем реакционной смеси - 6 мл. Время реакции составляло 30 с. Реакцию прерывали добавлением подкисленного (HCl, 3% масс) этанола, высаженный полимер промывали этанолом три раза и сушили в вакууме (10 мм рт.ст.) при 80°С в течение 6 ч. Конверсия норборнена в полимер 94.0% или 10000 кгНБ/мольNi·час. Характеристическая вязкость в 1,2,4-трихлорбензоле при 25°С составляла 0.19 дл/г.A solution of norbornene in toluene (80% mol.) Was loaded into a previously evacuated and filled with an inert gas (argon) 20 ml flask with a magnetic stirrer, the calculated amount of solutions of Ni (acac) 2 , triphenylphosphine, triethylaluminum in toluene, and the calculated amount of toluene as organic solvent, after 1 minute of stirring the reaction mixture, a methanol solution was added to it. The polymerization was initiated by the introduction of BF 3 OEt 2 . The molar ratio of HB: Ni: P: Al: MeOH: B = 2000: 1: 4: 3: 10: 200, C Ni = 2.5 · 10 -3 mol / l, the reaction temperature: 25 ° C. The total volume of the reaction mixture is 6 ml. The reaction time was 30 s. The reaction was interrupted by the addition of acidified (HCl, 3% mass) ethanol, the precipitated polymer was washed with ethanol three times and dried in vacuum (10 mmHg) at 80 ° C for 6 h. The conversion of norbornene into a polymer of 94.0% or 10,000 kg NB / mol Ni · hour. The intrinsic viscosity in 1,2,4-trichlorobenzene at 25 ° C was 0.19 dl / g.
ПРИМЕРЫ 2-6.EXAMPLES 2-6
Данные примеры иллюстрируют влияние состава использованного соединения трехвалентного фосфора, PR3 молярного отношения B/Ni и P/Ni на выход и характеристическую вязкость полинорборнена. Полимеризацию проводили аналогично примеру 1, результаты опытов представлены в Таблицах 1 и 2.These examples illustrate the effect of the composition of the trivalent phosphorus compound used, PR 3 molar ratio B / Ni and P / Ni on the yield and intrinsic viscosity of polynorbornene. The polymerization was carried out analogously to example 1, the results of the experiments are presented in Tables 1 and 2.
Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса и уменьшить его стоимость.The proposed method allows to increase the efficiency of the process and reduce its cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012109090/04A RU2487896C1 (en) | 2012-03-11 | 2012-03-11 | Method for addition polymerisation of norbornene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012109090/04A RU2487896C1 (en) | 2012-03-11 | 2012-03-11 | Method for addition polymerisation of norbornene |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2487896C1 true RU2487896C1 (en) | 2013-07-20 |
Family
ID=48791171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012109090/04A RU2487896C1 (en) | 2012-03-11 | 2012-03-11 | Method for addition polymerisation of norbornene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487896C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768465C1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Method of producing additive polymers based on norbornene (embodiments) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5741869A (en) * | 1993-11-16 | 1998-04-21 | The B.F. Goodrich Company | Addition polymers derived from norbornene-functional monomers and process therefor |
WO1998058972A1 (en) * | 1997-06-20 | 1998-12-30 | Pennzoil-Quaker State Company | Ethylene-alpha-olefin polymers, processes and uses |
WO2000020472A1 (en) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | The B.F. Goodrich Company | Catalyst and methods for polymerizing cycloolefins |
JP2000169517A (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-20 | Nippon Zeon Co Ltd | Production of norbornene polymer |
CN101045764A (en) * | 2007-04-26 | 2007-10-03 | 复旦大学 | Alkene polymerization catalyst and preparation method and application thereof |
WO2008001490A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for producing dicyanonorbornane and zerovalent-nickel complex catalyst |
RU2315064C1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-01-20 | ГОУ ВПО Иркутский государственный университет | Method for preparing catalyst for polymerization of norbornene |
CN101417919A (en) * | 2008-12-04 | 2009-04-29 | 天津大学 | Method for preparing high energy liquid fuel by acid catalysis of norbornene dimerization |
RU2383556C2 (en) * | 2007-07-16 | 2010-03-10 | ГОУ ВПО Иркутский государственный университет | Method of producing norbornene addition polymers |
RU2414965C1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет | Method of preparing catalyst for polymerisation of norbornene |
-
2012
- 2012-03-11 RU RU2012109090/04A patent/RU2487896C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5741869A (en) * | 1993-11-16 | 1998-04-21 | The B.F. Goodrich Company | Addition polymers derived from norbornene-functional monomers and process therefor |
WO1998058972A1 (en) * | 1997-06-20 | 1998-12-30 | Pennzoil-Quaker State Company | Ethylene-alpha-olefin polymers, processes and uses |
WO2000020472A1 (en) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | The B.F. Goodrich Company | Catalyst and methods for polymerizing cycloolefins |
JP2000169517A (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-20 | Nippon Zeon Co Ltd | Production of norbornene polymer |
WO2008001490A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for producing dicyanonorbornane and zerovalent-nickel complex catalyst |
RU2315064C1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-01-20 | ГОУ ВПО Иркутский государственный университет | Method for preparing catalyst for polymerization of norbornene |
CN101045764A (en) * | 2007-04-26 | 2007-10-03 | 复旦大学 | Alkene polymerization catalyst and preparation method and application thereof |
RU2383556C2 (en) * | 2007-07-16 | 2010-03-10 | ГОУ ВПО Иркутский государственный университет | Method of producing norbornene addition polymers |
CN101417919A (en) * | 2008-12-04 | 2009-04-29 | 天津大学 | Method for preparing high energy liquid fuel by acid catalysis of norbornene dimerization |
RU2414965C1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет | Method of preparing catalyst for polymerisation of norbornene |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768465C1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Method of producing additive polymers based on norbornene (embodiments) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sun et al. | Ethylene polymerization by 2-iminopyridylnickel halide complexes: synthesis, characterization and catalytic influence of the benzhydryl group | |
Wang et al. | Robust and reactive neutral nickel catalysts for ethylene polymerization and copolymerization with a challenging 1, 1-disubstituted difunctional polar monomer | |
Chen et al. | Promoting Ethylene (co) Polymerization in Aliphatic Hydrocarbon Solvents Using tert‐Butyl Substituted Nickel Catalysts | |
Gong et al. | Polymerization of 1, 3-butadiene catalyzed by pincer cobalt (II) complexes derived from 2-(1-arylimino)-6-(pyrazol-1-yl) pyridine ligands | |
WO2014172534A1 (en) | Metathesis catalysts and methods thereof | |
JP6616779B2 (en) | Method for producing polar group-containing olefin polymer | |
KR20060127396A (en) | Single component cationic palladium proinitiators for the latent polymerization of cycloolefins | |
Li et al. | Lutetium and yttrium complexes supported by an anilido-oxazoline ligand for polymerization of 1, 3-conjugated dienes and ε-caprolactone | |
RU2383556C2 (en) | Method of producing norbornene addition polymers | |
WO2017049270A1 (en) | Catalyst for ring expansion metathesis polymerization of cyclic monomers | |
Yu et al. | Polymerization of β‐pinene with Schiff‐base nickel complexes catalyst: synthesis of relatively high molecular weight poly (β‐pinene) at high temperature with high productivity | |
RU2414965C1 (en) | Method of preparing catalyst for polymerisation of norbornene | |
RU2487896C1 (en) | Method for addition polymerisation of norbornene | |
CN104558049A (en) | Preparation method and application of ruthenium-carbene catalyst | |
CN109956979B (en) | Heat-resistant asymmetric alpha-diimine nickel olefin catalyst and preparation method and application thereof | |
JP3871463B2 (en) | Propylene oxide polymerization catalyst composition and process for producing poly (propylene oxide) | |
Tkach et al. | An effective route for the synthesis of cationic palladium complexes of general formula [(Acac) PdL1L2]+ A− | |
Matsuo et al. | Synthesis and structural characterization of 2, 5-bis (N-aryliminomethyl) pyrrolyl complexes of aluminum | |
Lian et al. | Neutral and cationic aluminium complexes containing a chiral (OSSO)-type bis (phenolato) ligand: synthesis, structures and polymerization activity | |
KR101595604B1 (en) | Cycloolefin Polymers and Method for Preparing the Same | |
RU2641690C2 (en) | Method of polymerization of norborene in presence of aniline complexes of palladium | |
KR101482962B1 (en) | Chromium compound, catalyst system comprising the same, and method for polymerization of olefin using the same | |
Myagmarsuren et al. | Novel boron trifluoride cocatalyst for norbornene polymerization: Tetrakis (triphenylphosphine) nickel/boron trifluoride etherate system | |
RU2487895C1 (en) | Method for addition polymerisation of norbornene | |
KR102570890B1 (en) | Organic borate-based catalyst, method for producing isobutene oligomer using same, and isobutene oligomer prepared therefrom |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170312 |